工科數學分析 上冊(第2版)課件:常系數線性非齊次微分方程_第1頁
工科數學分析 上冊(第2版)課件:常系數線性非齊次微分方程_第2頁
工科數學分析 上冊(第2版)課件:常系數線性非齊次微分方程_第3頁
工科數學分析 上冊(第2版)課件:常系數線性非齊次微分方程_第4頁
工科數學分析 上冊(第2版)課件:常系數線性非齊次微分方程_第5頁
已閱讀5頁,還剩33頁未讀, 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

《工科數學分析》常系數線性非齊次微分方程一、二階常系數非齊次線性微分方程二、歐拉(Euler)方程

---特殊類型的變系數線性微分方程三、常系數線性微分方程組解法舉例二階常系數非齊次線性微分方程型

小結二階常系數非齊次線性方程對應齊次方程通解結構常見類型難點:如何求特解?方法:待定系數法.一、型設非齊方程特解為代入原方程綜上討論注意上述結論可推廣到n階常系數非齊次線性微分方程(k是重根次數).特別地解對應齊次方程通解特征方程特征根代入方程,得原方程通解為例1利用歐拉公式“上帝創造的公式”

注意上述結論可推廣到n階常系數非齊次線性微分方程.解對應齊次方程通解作輔助方程代入輔助方程所求非齊方程特解為原方程通解為(取虛部)例2解對應齊次方程通解作輔助方程代入輔助方程例3所求非齊方程特解為原方程通解為(取實部)注意解對應齊次線性方程通解用常數變易法求非齊方程通解原方程通解為例4三、小結(待定系數法)只含上式一項解法:作輔助方程,求特解,取特解的實部或虛部,得原非齊次方程特解.思考題寫出微分方程的待定特解的形式.思考題解答設的特解為設的特解為則所求特解為特征根(重根)歐拉方程歐拉方程小結解法:歐拉方程是特殊的變系數方程,通過變量代換可化為常系數微分方程.一、歐拉方程的方程(其中形如叫歐拉方程.為常數)特點:各項未知函數導數的階數與乘積因子

自變量的次方數相同.作變量變換將自變量換為用微分算子表示對自變量求導的運算上述結果可以寫為將上式代入歐拉方程,則化為以為自變量的常系數線性微分方程.求出這個方程的解后,把換為,即得到原方程的解.一般地,例求歐拉方程的通解.解作變量變換原方程化為即或(1)方程(1)所對應的齊次方程為其特征方程特征方程的根為所以齊次方程的通解為設特解為代入原方程,得所給歐拉方程的通解為二、小結歐拉方程解法思路變系數的線性微分方程常系數的線性微分方程變量代換注意:歐拉方程的形式.常系數線性微分方程組解法舉例微分方程組常系數線性微分方程組的解法小結一、微分方程組微分方程組

由幾個微分方程聯立而成的方程組稱為微分方程組.

注意:這幾個微分方程聯立起來共同確定

了幾個具有同一自變量的函數.常系數線性微分方程組

微分方程組中的每一個微分方程都是常系數線性微分方程的微分方程組叫做常系數線性微分方程組.步驟:1.從方程組中消去一些未知函數及其各階導數,得到只含有一個未知函數的高階常系數線性微分方程.二、常系數線性微分方程組的解法2.解此高階微分方程,求出滿足該方程的未知函數.3.把已求得的函數帶入原方程組,一般說來,不必經過積分就可求出其余的未知函數.避免處理兩次積分后出現的任意常數間的關系.例1

解微分方程組

由(2)式得設法消去未知函數,解兩邊求導得,把(3),(4)代入(1)式并化簡,得解之得通解再把(5)代入(3)式,得原方程組的通解為用表示對自變量求導的運算例如,用記號可表示為注意:是的多項式可進行相加、相乘的運算.例2

解微分方程組解類似解代數方程組消去一個未知數,消去(1)(2)(3)(4)(5)即非齊線性方程其特征方程為解得特征根為求得一個特解于是通解為(6)將(6)代入(3)得(3)方程組通解為注意:在求得一個未知函數的通解以后,再求另一個未知函數的通解時,一般不再積分.三、小結2.注意求出其中一個解,再求另一個解時,宜用代數法,不要用積

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論